【科普】化学法和物理法测定化学需氧量COD区别

化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。COD的测定方法有很多种，主要分为化学法和物理法。

1.化学方法测定COD原理及优缺点

①重铬酸盐回流法

测定原理：在硫酸酸性介质中，以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，硫酸汞为氯离子的掩蔽剂，消解反应液硫酸酸度为9mol/L，加热使消解反应液沸腾，148℃±2℃的沸点温度为消解温度。以水冷却回流加热反应反应2h，消解液自然冷却后，以试亚铁灵为指示剂，以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾，根据硫酸亚铁按溶液的消耗量计算水样的COD值。

优缺点：回流装置占的实验空间大，水、电消耗较大，试剂用量大，操作不便，难以大批量快速测定。

②高锰酸钾法

测定原理：以高锰酸钾作氧化剂测定COD，所测出来的COD称为高锰酸盐指数（CODMn）。水样加入硫酸呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应30min。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数。

优缺点：高锰酸钾法的优点是实验过程中产生的污染比国标法小，但是缺点是试验中需要回滴过量草酸钠，耗时长，并且酸性高锰酸钾法氧化性较低，氧化不彻底，所以测得高锰酸盐指数比重铬酸盐指数低，通常与国标法测定结果相差3-8倍。因此，CODCr主要针对还原性污染物相对含量较高的废水，而CODMn主要针对污染物相对较低的河流水和地表水。

③分光光度法

测定原理：这种方法的原理与国标法相同。其测定原理也是在酸性溶液中，试液中还原性物质与重铬酸钾反应，生成三价铬离子，三价铬离子对波长为600nm的光有很大的吸收能力，其吸光度与三价铬离子浓度的关系服从郎伯一比尔定律。三价铬离子与试液中还原性物质的量有关，因而通过测定三价铬的吸光度可以间接测出试液的COD值。

优缺点：此方法相对于传统的国标法来说，有效的节省了消耗在配置化学试剂的时间，无需进行滴定，操作方便。然而唯一美中不足的地方实验中消解过程仍需耗费2小时。

④快速消解法

经典的标准方法是回流2h法，人们为提高分析速度，提出各种快速分析方法。主要是提高消解反应体系中氧化剂浓度，增加硫酸酸度，提高反应温度，增加助催化剂等条件来提高反应速度的方法。

优缺点：消解体系硫酸酸度由9.0mg/l 提高到10.2mg/l，反应温度由150℃提高到165℃，消解时间由2h减少到10min～15min。缺点为微波炉种类不同，试验的功率和时间均不同。

⑤快速消解分光光度法

测定原理：快速消解分光光度法是指采用密封管作为消解管，取小计量的水样和试剂于密封管中，放入小型恒温加热皿中，恒温加热消解，并用分光光度法测定COD 值。

优缺点：占用空间小，能耗小，试剂用量小，废液减到最小程度，能耗小，操作简便，安全稳定，准确可靠，适宜大批量COD测定。

2.物理方法测定COD—紫外吸收法

测定原理：紫外吸收法(简称UV法)是COD检测的物理法。该方法不需要化学试剂，是基于水中有机物对紫外光及可见光特定波长的选择性吸收原理，利用水样对单色光的吸收确定有机物物质浓度，建立溶液对特定波长吸光度和COD值之间的关系。COD值的大小主要取决于其中有机物的组成和浓度，而这些有机物在254nm处都有强烈的吸收。测定污水在波长为254nm处的吸光度， 通过建立的吸光度与COD浓度之间的关系换算出COD浓度值。

优缺点：无需任何试剂，无二次污染，使用成本低，操作维护简单、故障率低，测试时间短、响应时间一般在几十秒，仪器稳定性好。可靠性高，COD检测不受氯离子的干扰。